JP2846997B2 - Twisted pair wire and method of manufacturing the same - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、高周波信号を伝送する
ための絶縁性金属導体ツイストペアおよびその製造方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a twisted pair of insulated metal conductors for transmitting high-frequency signals and a method of manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ツイストペア線が高速のデジタル信号を
長距離伝送し、その太さをなるべく小さくするために
は、誘電率の小さい絶縁材料と、力率の小さい金属導体
が要求される。高いビット速度による伝送は、ツイスト
ペア線のペアが電気的にバランスすること、すなわち、
ペアの導体がほぼ同一であることにより達成されるが、
これは従来困難であった。2. Description of the Related Art In order for a twisted pair wire to transmit a high-speed digital signal over a long distance and reduce its thickness as much as possible, an insulating material having a small dielectric constant and a metal conductor having a small power factor are required. Transmission at high bit rates means that the twisted pair wire pairs are electrically balanced, that is,
This is achieved by the fact that the conductors in the pair are almost identical,
This has traditionally been difficult.
【０００３】また、ペアをなす２つの導線が外見上区別
できることも必要である。しかし、ペアバランスを最適
にしようとすると、２つの導線は区別できなくなる。ケ
ーブルの電気的性質で重要なものの１つはキャパシタン
スである。絶縁材料に異なる顔料を混ぜることによって
２つの導線の区別の問題を解決しようとすると、キャパ
シタンスに影響を与える。[0003] It is also necessary that two conductors forming a pair can be distinguished in appearance. However, when trying to optimize the pair balance, the two conductors cannot be distinguished. One of the important electrical properties of a cable is its capacitance. Attempting to solve the problem of distinguishing two conductors by mixing different pigments in the insulating material affects the capacitance.
【０００４】移動する金属導体に着色材料を付着させる
問題は、トップコーティングと呼ばれる技術（例えば、
米国特許第４，８７７，６４５号参照）によって解決さ
れてはいるが、上記問題点は処理されていない。[0004] The problem of depositing colored materials on moving metal conductors is a technique called top coating (eg,
(See U.S. Pat. No. 4,877,645), but the above problem has not been addressed.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従って、ペアの２つの
導線が識別可能であり、かつ、電気的に同一の金属導体
のペアを実現することが重要である。このペアは、単一
の導線から連続する部分として形成され、絶縁段階に引
き続いて加工されることが望ましい。さらに、ペアの導
線の区別は導線の電気的性質に悪影響を与えてはならな
い。Therefore, it is important to realize a pair of electrically conductive metal conductors in which the two conductors of the pair are identifiable. The pair is preferably formed as a continuous section from a single conductor and processed subsequent to the insulating step. In addition, the distinction between pairs of wires must not adversely affect the electrical properties of the wires.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明のツイストペア線
は、それぞれ金属導体とそれを被覆する絶縁材料からな
る第１および第２の絶縁金属導体からなる。第１絶縁金
属導体は第２絶縁金属導体と区別可能である。第１絶縁
金属導体の金属導体の周りに付着された絶縁材料の誘電
率および付随する識別可能マーキングは、第２絶縁金属
導体の金属導体の周りに付着された絶縁材料の誘電率お
よび付随する識別可能マーキングとほぼ等しい。第１お
よび第２絶縁金属導体は、製造ラインの単一工程で絶縁
された金属導体の連続部分からなる。SUMMARY OF THE INVENTION A twisted pair wire according to the present invention comprises a metal conductor and first and second insulated metal conductors made of an insulating material covering the metal conductor. The first insulated metal conductor is distinguishable from the second insulated metal conductor. The dielectric constant of the insulating material deposited around the metal conductor of the first insulated metal conductor and the associated identifiable marking are the dielectric constant and associated identification of the insulating material deposited around the metal conductor of the second insulated metal conductor. Almost equal to possible marking. The first and second insulated metal conductors comprise a continuous portion of the metal conductors insulated in a single step of the production line.
【０００７】[0007]
【実施例】図１に、電気整合絶縁性金属導体ツイストペ
ア２０を示す。ツイストペア２０は、２つの絶縁された
金属導体２１−２１からなり、より合わされた金属導体
部２２を含む。ペアのそれぞれ絶縁された導体は、ペア
の他の導体と視覚的に識別される。FIG. 1 shows an electrically matching insulated metal conductor twisted pair 20. As shown in FIG. The twisted pair 20 is composed of two insulated metal conductors 21-21 and includes a stranded metal conductor portion 22. Each insulated conductor of the pair is visually distinguished from the other conductors of the pair.
【０００８】ツイストペア２０のキャパシタンスの平衡
・不平衡は、音声及びキャリア周波数間の干渉対策と関
連して従来から研究されている。しかし、キャパシタン
スの平衡の点から、伝送周波数が増加するにつれ誘電率
の平衡がより重要となってくる。ツイストペア２０は現
在、１００メガビット毎秒のＦＤＤＩ信号伝送に用いら
れ、１ギガビット毎秒の信号伝送にも適することが示さ
れている。このような伝送周波数では、ペアの２つの導
体のそれぞれの絶縁体の誘電率がほぼ等しいことが重要
となる。[0008] The balance / unbalance of the capacitance of the twisted pair 20 has been conventionally studied in connection with measures against interference between voice and carrier frequencies. However, in terms of capacitance balance, as the transmission frequency increases, the balance of the dielectric constant becomes more important. Twisted pair 20 is currently used for 100 megabits per second FDDI signal transmission and has been shown to be suitable for 1 gigabit per second signal transmission. At such transmission frequencies, it is important that the dielectric constants of the respective insulators of the two conductors of the pair be approximately equal.
【０００９】図２に示されるように、絶縁された金属導
体ペアの相互キャパシタンスは、導体間のキャパシタン
スＣDと、各導体とアース間のキャパシタンスとの和で
表される。ペアの各導体間のキャパシタンスは重要であ
るが、アースとのキャパシタンスには寄与しない。ツイ
ストペアの場合、一方の導体とアース間のキャパシタン
スＣG1が、もう一方の導体とアース間のキャパシタンス
ＣG2に等しいときに、完全に平衡となる。ペアの構造要
素が、円形で同心円であると仮定すると、アースに対す
るキャパシタンスは、導体直径、絶縁部直径、接地部あ
るいはシールドまでのペアの距離、及び絶縁部の誘電率
に依存する。音声周波数から約１００ｋＨｚまででは、
単に容量が平衡していれば十分干渉を消すことができ
る。しかし、２つの導体の絶縁部の誘電率差とその制御
は、伝送周波数が増加し、アースに対する各導体の容量
の結合が増加するにつれより重要となる。As shown in FIG. 2, the mutual capacitance of an insulated metal conductor pair is represented by the sum of the capacitance C D between conductors and the capacitance between each conductor and ground. The capacitance between each conductor of the pair is important, but does not contribute to the capacitance to ground. For a twisted pair, perfect balance is achieved when the capacitance C G1 between one conductor and ground is equal to the capacitance C G2 between the other conductor and ground. Assuming that the structural elements of the pair are circular and concentric, the capacitance to ground depends on the conductor diameter, the diameter of the insulation, the distance of the pair to the ground or shield, and the dielectric constant of the insulation. From audio frequency to about 100kHz,
If the capacity is simply balanced, interference can be sufficiently eliminated. However, the difference between the dielectric constant of the insulation of the two conductors and its control becomes more important as the transmission frequency increases and the coupling of the capacitance of each conductor to ground increases.
【００１０】ペアの絶縁された導体間の誘電率が等しい
ことの重要性は、２つの要因に依存する。つまり、ペア
の用いられるシステムとペアの構造である。後に述べる
ように、システムの重要性の規準は、信号源と受信機と
の間に存在する波長の数である。[0010] The importance of equal permittivity between the insulated conductors of a pair depends on two factors. That is, the system in which the pair is used and the structure of the pair. As discussed below, a criterion of system importance is the number of wavelengths that exist between the signal source and the receiver.
【００１１】ペア構造に関しては、２つの導体の絶縁部
の誘電率が等しいことは、相互キャパシタンスが導体間
のキャパシタンスによってほぼ決まる場合にはあまり重
要ではなく、相互キャパシタンスが導体とアース間のキ
ャパシタンスにほぼ依存する場合により重要となる。つ
まり、誘電率変化に対する構造の依存性は、ＣG1／ＣD
あるいはＣG2／CDによって決まる。シールドされずに空
気中に吊されたツイストペア構造の場合、誘電率の変化
にあまり敏感ではない。個々にシールドされたペアの構
造では、誘電率の変化により敏感である。２つの極端に
異なった構造で比較すると、その変動度は１桁違うが、
伝送レートがより高くなるとあらゆるツイストペア構造
において誘電率が等しいことが重要となる。各導体のア
ースに対するキャパシタンスの結合による相互キャパシ
タンスの増加に比例して、ツイストペアを覆う導体絶縁
層の誘電率が等しいことがより重要である。For a paired structure, the equality of the dielectric constant of the insulation of the two conductors is less important if the mutual capacitance is substantially determined by the capacitance between the conductors, and the mutual capacitance is less than the capacitance between the conductor and ground. It becomes more important when almost dependent. In other words, the dependence of the structure on the change in the dielectric constant is C G1 / C D
Alternatively, it is determined by C G2 / CD . In the case of a twisted pair structure hung in the air without shielding, it is not so sensitive to a change in the dielectric constant. Individual shielded pair configurations are more sensitive to changes in dielectric constant. When comparing two extremely different structures, the variability differs by an order of magnitude,
At higher transmission rates, it is important that the dielectric constant be the same in all twisted pair structures. It is more important that the dielectric constant of the conductor insulation layer over the twisted pair be equal in proportion to the increase in mutual capacitance due to the coupling of the capacitance of each conductor to ground.
【００１２】導体間の直接のキャパシタンスが無く、単
にアースに対する相互キャパシタンスを有するペア構造
は、２つの同軸ケーブルを互いにより合わせたものが可
能である。同軸ケーブル内の高周波信号は、光速を誘電
率の平方根で割った速度で伝搬する。ここで、２つの例
を考える。１つは、周波数と信号源と受信機との間の距
離の関係において、その距離が１０波長分の長さである
場合と、もう１つは１００波長分の長さの場合である。
最初の例では、信号源と受信機間で３６００°位相シフ
トする。第２の例では、信号源と受信機間で３６０００
°位相シフトする。位相差として例えば６°が臨界位相
差とすると、第１のシステムでは２つの導体の信号速度
は、６／３６００つまり１／６００で整合する必要があ
る。第２のシステムでは、信号速度は６／３６０００つ
まり１／６０００で整合する必要がある。従って、信号
源と受信機間の波長数が多くなると、位相速度間の整合
がより臨界的になり、その結果ペアの２つの導体絶縁層
の誘電率の整合が臨界的となる。A pair structure without direct capacitance between conductors, but merely with mutual capacitance to ground, allows two coaxial cables to be twisted together. High-frequency signals in a coaxial cable propagate at the speed of light divided by the square root of the dielectric constant. Now consider two examples. One is the case where the distance is 10 wavelengths in length and the other is 100 wavelengths in the relationship between the frequency and the distance between the signal source and the receiver.
In the first example, there is a 3600 ° phase shift between the signal source and the receiver. In a second example, 36000 between the signal source and the receiver
° Phase shift. Assuming that the critical phase difference is, for example, 6 ° as the phase difference, in the first system, the signal speed of the two conductors needs to be matched at 6/3600 or 1/600. In the second system, the signal speed needs to be matched at 6/36000 or 1/6000. Thus, as the number of wavelengths between the signal source and the receiver increases, the match between the phase velocities becomes more critical, and consequently the dielectric constant of the two conductor insulating layers of the pair becomes more critical.
【００１３】ペアの平衡を良好にするためには、導体の
絶縁層の直径と金属導体の直径との比が両方の絶縁され
た導体に対して等しく、ほぼ等しい誘電率となることが
必要とされるが、両者共に本発明によって達成される。
ペアの各導体は信号の半分を伝送し、各一方の導体はも
う一方の導体に対してその位相が維持されねばならない
ため、誘電率を等しくすることは特に臨界的となる。等
しい誘電率は、導電体の絶縁と、着色材料がツイストペ
アを含む２つの長さ方向に沿って一様となるような、識
別手段によって達成される。In order for the pair to be well balanced, it is necessary that the ratio of the diameter of the insulating layer of the conductor to the diameter of the metal conductor be equal and approximately equal for both insulated conductors. However, both are achieved by the present invention.
Equalizing the permittivity is particularly critical because each conductor of the pair carries half of the signal, and each one must maintain its phase with respect to the other. Equal permittivity is achieved by insulation of the conductor and identification means such that the coloring material is uniform along the two lengths, including the twisted pair.
【００１４】図３に示されるように、ワイヤー状金属導
体２２は、供給リール２４から絶縁体ライン２３に沿っ
て移動し、線引き装置２５に入りワイヤーの直径が小さ
くされる。その後、アニーラー２６によってアニールさ
れ、押出機２８に入ったのち冷却及び所望の温度に再加
熱される。As shown in FIG. 3, the wire-shaped metal conductor 22 moves from the supply reel 24 along the insulator line 23, enters the drawing device 25, and reduces the diameter of the wire. Thereafter, it is annealed by the annealer 26, and after entering the extruder 28, it is cooled and reheated to a desired temperature.
【００１５】押出機２８内では、プラスチック絶縁材料
が移動するワイヤーに加えられ、ワイヤーを覆うことに
よって、絶縁された金属導体３０を構成するようにす
る。線引き装置、アニーラー、押出機の構造について
は、それらが従来技術であるためここではその詳細は述
べない。その後、プラスチック絶縁ワイヤーは、キャプ
スタン３３によって冷却装置３１へ達し、巻き上げ装置
３５上に巻きとられる。従来のマーキングデバイス３２
によって、絶縁部に縞状にマーキングするのに用いても
よい。In the extruder 28, a plastic insulating material is added to the moving wires and covers the wires to form an insulated metal conductor 30. The structures of the drawing apparatus, the annealer and the extruder will not be described in detail here because they are conventional. Thereafter, the plastic insulated wire reaches the cooling device 31 by the capstan 33 and is wound on the hoisting device 35. Conventional marking device 32
May be used for marking stripes on an insulating portion.
【００１６】絶縁材料は透明、無色、あるいは白色プラ
スチックフッ化ポリマー材料が好ましい。これらの基準
を考慮すると、テフロンプラスチック材料が明らかに絶
縁材料として最良な例の１つである。この材料はまた、
強度、化学的侵食への耐性、及び耐火性の面からも優れ
た材料である。実施例では、絶縁材料は、過フッ化アル
コキシテトラフロオロエチレン（ＰＦＡ）、フッ化エチ
レンプロピレン（ＦＥＰ）あるいはエチレン−テトラフ
ルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）である。The insulating material is preferably a transparent, colorless or white plastic fluoropolymer material. Given these criteria, Teflon plastic material is clearly one of the best examples of insulating material. This material also
It is also a good material in terms of strength, resistance to chemical erosion, and fire resistance. In an embodiment, the insulating material is perfluoroalkoxytetrafluoroethylene (PFA), fluorinated ethylene propylene (FEP) or ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE).
【００１７】テフロンプラスチック材料は白色着色材料
によって着色することが可能である。白色のみの絶縁部
を用いる長所は、加工しやすさ、着色しやすさ、銅の可
変性の抑制、電気特性を一様にする点である。白色以外
の着色材の処理はより困難である。着色材を用いて塗布
された完全な着色はまた、誘電特性の不要な変動を生じ
ることがある。The Teflon plastic material can be colored with a white coloring material. The advantages of using only white insulating portions are that they are easy to process, easy to color, suppress the variability of copper, and make the electrical characteristics uniform. Processing colorants other than white is more difficult. Complete coloring applied with colorants can also cause unwanted variations in dielectric properties.
【００１８】テフロンプラスチックの他の絶縁材料とし
て、この作製プロセスの長所を有し、同様な電気特性を
持つものがある。他のこのような絶縁材料として、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ＨＡＬＡＲ フッ化ポリマ
ーがある。As another insulating material of Teflon plastic, there is an insulating material which has the advantage of this manufacturing process and has similar electric characteristics. Other such insulating materials include polyethylene, polypropylene, HALAR fluorinated polymers.
【００１９】テフロンプラスチックに、着色材によって
絶縁体全体に着色することは困難であることが知られて
いる。着色材の大きな問題点は、２つの溶解相を有する
点である。完全に溶解するように温度を上げると気化
し、低温度では小さな非溶解塊が絶縁体に生じてしま
う。It is known that it is difficult to color Teflon plastic over the entire insulator with a coloring material. A major problem with colorants is that they have two dissolved phases. When the temperature is increased so as to completely dissolve, vaporization occurs, and at a low temperature, a small undissolved lump is formed in the insulator.
【００２０】通常絶縁体に含まれる、異なった着色材間
の可変性は、キャパシタンスの変動を生じさせる。しか
し、金属導体から距離がある場合には、キャパシタンス
にはあまり影響を与えない。従って、表面が覆われた絶
縁された導体の着色の可変性は、金属導体と表面のコー
ティングとの距離のために、ペアのキャパシタンスには
それほど影響を与えない。The variability between different colorants, usually included in insulators, causes capacitance variations. However, when there is a distance from the metal conductor, the capacitance is not significantly affected. Thus, the variability of the coloring of the surface covered insulated conductor does not significantly affect the capacitance of the pair due to the distance between the metal conductor and the surface coating.
【００２１】押出機２８と巻き上げ装置３５との間で、
着色材料３７（図１参照）が、プラスチック絶縁ワイヤ
ーの外面の層内に、識別される絶縁導体２１をなすよう
に塗布される。ライン２３に沿った塗布位置は、押し出
されるプラスチック材料の種類に依存する。実施例で
は、絶縁体は非浸透性のフッ化ポリマーからなり、彩色
材料は押出機２８と冷却装置３１との間の位置で塗布さ
れる。Between the extruder 28 and the winding device 35,
A coloring material 37 (see FIG. 1) is applied in a layer on the outer surface of the plastic insulated wire to form the insulated conductor 21 that is identified. The application position along line 23 depends on the type of plastic material extruded. In an embodiment, the insulator comprises a non-permeable fluorinated polymer and the coloring material is applied at a location between the extruder 28 and the cooling device 31.
【００２２】その位置に関わらず、着色材料塗布装置４
０がライン２３に含まれ、移動する絶縁された導電体３
０のほぼ全表面に着色材料が塗布されるように設置され
る。塗布装置４０は非接触デバイスである。着色材料
は、例としてGEM Gravure Co.of West Hanover, Massか
ら市販されているＮｏ．３５１６インクが好ましい。Regardless of its position, the coloring material coating device 4
0 is included in line 23 and the moving insulated conductor 3
0 is set so that the coloring material is applied to almost the entire surface. The application device 40 is a non-contact device. The coloring material is commercially available from, for example, GEM Gravure Co. of West Hanover, Mass. 3516 ink is preferred.
【００２３】図４に示されるように、塗布装置４０には
着色材料供給源（図示せず）に接続されたマニホールド
ヘッド４２が含まれる。マニホールドヘッド４２にはプ
ラスチック絶縁体を通す穴が開けられている。マニホー
ルドヘッド４２の一方は、複数のパイプ支持部材４４−
４４に接続され、マニホールドヘッド４２を介して供給
源に接続されている。各パイプ支持部材４４にはノズル
４６が取り付けられ、入力端はパイプ支持部材と接続さ
れている。As shown in FIG. 4, the applicator 40 includes a manifold head 42 connected to a coloring material supply (not shown). The manifold head 42 has a hole through which a plastic insulator is passed. One of the manifold heads 42 includes a plurality of pipe support members 44-
44 and to a supply source via a manifold head 42. A nozzle 46 is attached to each pipe support member 44, and an input end is connected to the pipe support member.
【００２４】各ノズル４６は、着色材を特定のスプレー
パターンに出射することができるようになっている。ノ
ズル４６は、平面状４５（図４、５参照）に着色材を出
射することが好ましい。Each of the nozzles 46 can emit a coloring material into a specific spray pattern. The nozzle 46 preferably emits the coloring material in a plane 45 (see FIGS. 4 and 5).
【００２５】また各ノズルは、対応するパイプ支持部材
からの出射パターン面がプラスチック絶縁性ワイヤーの
進行方向に対して、特定の角度α（図５参照）となるよ
うに配置されている。この角度αは、出射パターンが絶
縁性ワイヤーに平行で、進行方向に逆向きの成分を持つ
ようにされている。角度αはほぼ１０５°〜１３５°の
範囲が望ましい。出射パターンの方向付けによって、そ
の速度成分がインクの動きを滑らかにし、過度の重ね塗
りを防ぐ。その結果、表面には十分均一なコーティング
が施される。Each nozzle is arranged such that the emission pattern surface from the corresponding pipe support member has a specific angle α (see FIG. 5) with respect to the traveling direction of the plastic insulating wire. This angle α is such that the emission pattern is parallel to the insulating wire and has a component that is opposite to the traveling direction. Is preferably in the range of approximately 105 ° to 135 °. Due to the orientation of the emission pattern, its velocity component smoothes the movement of the ink and prevents over-overpainting. As a result, the surface is provided with a sufficiently uniform coating.
【００２６】ノズルの配置される既定の角度に加えて、
その配置に関して他にも重要な要素がある（図４、５再
参照）。第１に、ノズルはプラスチック絶縁性ワイヤー
の移動経路に沿って、距離をずらして配置される。この
距離をおいた配置によって出射パターン間の干渉を防
ぐ。第２にノズルは、プラスチック絶縁性ワイヤーの周
囲に等角度間隔で配置される。第３に、各ノズルは絶縁
性ワイヤーの移動経路から約１．５インチ離して配置さ
れる。この距離が１．５インチを越えて増加すると、イ
ンクによって包含されるプラスチック絶縁部の範囲が減
少することが分かっている。In addition to the predetermined angle at which the nozzle is located,
There are other important factors regarding the arrangement (see FIGS. 4 and 5 again). First, the nozzles are arranged at different distances along the path of movement of the plastic insulating wire. The arrangement at this distance prevents interference between the emission patterns. Second, the nozzles are arranged at equal angular intervals around the plastic insulating wire. Third, each nozzle is positioned about 1.5 inches from the path of movement of the insulated wire. It has been found that as this distance increases beyond 1.5 inches, the area of plastic insulation contained by the ink decreases.
【００２７】ノズルを絶縁性ワイヤーに近づけるあるい
は遠ざける装置は前述の米国特許第４，８７７，６４５
号にその構成が示されている。An apparatus for moving the nozzle closer to or farther from the insulating wire is disclosed in the aforementioned US Pat. No. 4,877,645.
The structure is shown in the issue.
【００２８】ノズル４６−４６にはまた、他の観点から
の長所がある。プラスチック絶縁体に均一なコーティン
グをする際に重要な点は、塗布装置を移動する際に生じ
る不要な振動に対する安定性を改善することである。ノ
ズル４６−４６から出射されるパターンによって、プラ
スチック絶縁性ワイヤーは、その経路からのあらゆる振
動の影響を受けないことが分かった。The nozzles 46-46 also have advantages in other respects. An important point in providing a uniform coating on a plastic insulator is to improve the stability against unnecessary vibration generated when moving the coating apparatus. The pattern emerging from nozzles 46-46 has shown that the plastic insulated wire is not affected by any vibrations from its path.
【００２９】図示されるように、ノズル４６−４６はマ
ニホールドヘッド４２と巻き上げ装置との間に配置され
る。着色操作は、マニホールドヘッド４２と押出機との
間に第２の複数のスプレーノズル５１（図６参照）を配
置することで効果的に行われる。第２の複数のノズル５
１の各ノズルは５０で示される。As shown, the nozzles 46-46 are located between the manifold head 42 and the hoist. The coloring operation is effectively performed by disposing the second plurality of spray nozzles 51 (see FIG. 6) between the manifold head 42 and the extruder. Second plurality of nozzles 5
Each of the nozzles is designated by 50.
【００３０】ノズル４６−４６とは異なり、各ノズル５
０−５０は着色材料を円錐形状に出射する。各ノズル５
０は、中型から大型の滴を均一に出射することができ
る。このようなノズルの例としては、Spraying System
Company of Wheaton, IllinoisのFull Jet nozzleが市
販されている。スプレーパターンの開き角は４０°から
１１０°程度となる。Unlike nozzles 46-46, each nozzle 5
0-50 emits the coloring material in a conical shape. Each nozzle 5
A value of 0 enables uniform ejection of large droplets from a medium size. An example of such a nozzle is the Spraying System
Full Jet nozzles from the Company of Wheaton, Illinois are commercially available. The opening angle of the spray pattern is about 40 ° to 110 °.
【００３１】図６に示されるように、各ノズル５０はマ
ニホールドヘッド４２から突き出した支持部材によって
支えられている。ヘッド４２から供給された着色材は、
各支持部材５２−５２からノズル５０−５０へ流出され
る。As shown in FIG. 6, each nozzle 50 is supported by a support member protruding from the manifold head 42. The coloring material supplied from the head 42 is
Each support member 52-52 flows out to a nozzle 50-50.
【００３２】ノズル５０−５０は、スプレーパターン間
の干渉を抑制し、プラスチック絶縁性ワイヤー表面へ
の、着色材の塗布範囲が広がるように配置される。図６
に示されるように、ノズルは各スプレーパターンが離れ
るように、プラスチック絶縁性ワイヤーの経路に沿って
それぞれ間隔を空けて配置されている。ノズル５０−５
０はまた、絶縁性ワイヤーの移動経路に対して、それぞ
れ異なった放射角で配置され、移動するワイヤーに対し
て等角度間隔で配置されることが望ましい。The nozzles 50-50 are arranged such that interference between spray patterns is suppressed and the range of application of the coloring material to the surface of the plastic insulating wire is widened. FIG.
The nozzles are each spaced along the path of the plastic insulated wire so that each spray pattern is spaced apart, as shown in FIG. Nozzle 50-5
Also, 0 is preferably arranged at different radiation angles with respect to the movement path of the insulating wire, and is preferably arranged at equal angular intervals with respect to the moving wire.
【００３３】ノズル５０−５０はプラスチック絶縁体の
表面の包含範囲を拡大するように配置されているが、移
動する絶縁性ワイヤーに振動をも与えることがある。し
かしこの影響は、それぞれ平面状にスプレーするノズル
４６−４６によって消される。The nozzles 50-50 are arranged to extend the coverage of the surface of the plastic insulator, but may also impart vibration to the moving insulating wire. However, this effect is counteracted by the respective nozzles 46-46 spraying in a plane.
【００３４】本発明によるシステムは、絶縁性ワイヤー
を経路に沿って移動させたままで、ある着色材料から他
の色へ切り替える装置を含む。第２のマニホールドヘッ
ド５８（図７参照）は、マニホールド４２と同一で、第
１及び第２の複数のノズルを用いる。さらに、エアシリ
ンダー６２による往復運動のために設置された保護部材
６０は、例えば２つのマニホールドヘッド間に挿入され
る。マニホールドヘッド５８は、ワイヤー絶縁体を覆う
ために、関連するノズルに着色材を供給する。色を変更
する場合には、現在用いられていないヘッド４２へ着色
材を流出し、エアシリンダーを図７に示されるように、
右方向に移動するように制御し、移動中の絶縁性ワイヤ
ーがノズル４６−４６及びヘッド５８のノズル５０−５
０から遮へいされるようにする。保護部材の移動したヘ
ッド４２への着色材は、移動する絶縁性ワイヤーへ各ノ
ズルから出射される。その後、ヘッド５８への着色材の
流出は中断される。The system according to the invention includes a device for switching from one colored material to another while keeping the insulated wire moving along the path. The second manifold head 58 (see FIG. 7) is the same as the manifold 42 and uses first and second plural nozzles. Further, the protection member 60 installed for reciprocating movement by the air cylinder 62 is inserted, for example, between two manifold heads. Manifold head 58 supplies a colorant to the associated nozzle to cover the wire insulation. When the color is changed, the coloring material flows out to the head 42 which is not used at present, and the air cylinder is moved as shown in FIG.
It is controlled to move to the right, and the moving insulating wire is moved to the nozzles 46-46 and the nozzle 50-5 of the head 58.
Be sure to shield from 0. The coloring material to the head 42 to which the protection member has moved is emitted from each nozzle to the moving insulating wire. Thereafter, the outflow of the coloring material to the head 58 is interrupted.
【００３５】保護部材を用いる構成では、装置の洗浄を
容易にするために用いることもできる。ヘッド４２ある
いは５８の一方が使用されていない場合、そのノズルは
移動する絶縁性ワイヤーから遮へいされ、洗浄液が使用
していないヘッドの支持部材及びノズルに流出され、そ
れらを洗浄する。In the configuration using the protective member, the device can be used to facilitate cleaning of the apparatus. When one of the heads 42 or 58 is not in use, the nozzle is shielded from the moving insulated wire and the cleaning liquid is drained to the unused head support members and nozzles to clean them.
【００３６】図７の切り替え装置によって、絶縁性金属
導体長さ方向に渡って、異なった着色材をある長さ単位
で連続して塗布することもできる。その後、絶縁性金属
導体の２つの部分がお互いに分離され、この２つの部分
が従来技術によって互いにより合わされ、電気的に整合
されたペアを同一ライン上で、絶縁性金属導体を一度移
動させることによって、他の調整無しに作製することが
可能となる。With the switching device shown in FIG. 7, different coloring materials can be applied continuously in a certain length unit over the length of the insulating metal conductor. Thereafter, the two parts of the insulated metal conductor are separated from each other, the two parts are twisted together by the prior art, and an electrically matched pair is moved once on the same line, the insulated metal conductor. Thereby, it can be manufactured without any other adjustment.
【００３７】あるいは、図７の切り替え装置を、一方の
塗布ヘッドからもう一方へ変更するように制御すれば、
自動巻き上げ装置を既定時間後に他の巻き上げリールに
切り替えるように制御することもできる。この時間は、
第１のヘッドによって着色された絶縁性導体部分が、巻
き上げリールに達した後に、第２の巻き上げリールに切
り替えるためである。その後２つのリールはより合わせ
装置（図示せず）に設置され、２つの異なった色の導体
を互いにより合わせる。Alternatively, if the switching device in FIG. 7 is controlled to change from one coating head to the other,
It is also possible to control the automatic winding device to switch to another winding reel after a predetermined time. This time
This is for switching to the second take-up reel after the insulated conductor portion colored by the first head reaches the take-up reel. The two reels are then placed on a twisting device (not shown) to twist the two different colored conductors together.
【００３８】前述の方法によって、電気的に整合された
ツイストペア線が得られる。同一の押出機によって連続
的に金属導体部に付着された絶縁体と、各絶縁部の外面
に塗布された着色材によって、２色の絶縁性導体の誘電
率は十分に等しいものとなる。金属導体の長さ方向の２
つの切り替え部の区別が明確になるために重要なこと
は、着色材を迅速に切り替えるといった、識別用塗布物
を一方から他方へ素早く切り替えることである。By the above-described method, an electrically matched twisted pair wire is obtained. The insulators continuously attached to the metal conductors by the same extruder and the coloring material applied to the outer surface of each of the insulators make the two-color insulated conductors sufficiently equivalent in dielectric constant. 2 in the length direction of the metal conductor
What is important to make the distinction between the two switching sections clear is to quickly switch the application material for identification from one to the other, for example, to quickly switch the coloring material.
【００３９】[0039]
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、導
線のキャパシタンスに悪影響を与えることなく、ツイス
トペア線の２つの導線が区別できるように着色すること
ができる。これによって、高周波デジタル信号を長距離
伝送することが可能となる。As described above, according to the present invention, the two conductors of the twisted pair can be colored so as to be distinguishable without adversely affecting the capacitance of the conductor. This makes it possible to transmit high-frequency digital signals over long distances.
【図１】プラスチック絶縁材料に包囲され、表面着色材
料が付着された絶縁金属導体ツイストペアの断面図であ
る。FIG. 1 is a cross-sectional view of an insulated metal conductor twisted pair surrounded by a plastic insulating material and having a surface coloring material applied thereto.
【図２】２つの導体およびシールドと、金属要素間のキ
ャパシタンスを示した電気的略図である。FIG. 2 is an electrical schematic showing the capacitance between two conductors and a shield and a metal element.
【図３】異なる着色の連続部分を有する絶縁金属導体を
製造する製造ラインの略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a production line for producing an insulated metal conductor having continuous portions of different colors.
【図４】着色材料を移動する絶縁金属導体に付着させる
装置の図である。FIG. 4 is an illustration of an apparatus for applying a coloring material to a moving insulated metal conductor.
【図５】着色材料を移動する絶縁金属導体に供給する複
数のノズルのうちの１つの拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of one of a plurality of nozzles for supplying a coloring material to a moving insulated metal conductor.
【図６】着色材料を移動する絶縁金属導体に付着させる
２セットのノズルの配置の図である。FIG. 6 is an illustration of an arrangement of two sets of nozzles for applying a coloring material to a moving insulated metal conductor.
【図７】移動する絶縁金属導体に付着される着色材料を
替えるための設備を含む着色装置の立面図である。FIG. 7 is an elevation view of a coloring apparatus including equipment for changing a coloring material attached to a moving insulated metal conductor.
２０ ツイストペア線 ２１ 金属導体 ２２ 金属導体部 ２３ 絶縁線 ２４ 供給リール ２５ 絶縁体ライン ２６ アニーラー ２８ 押出機 ３０ 導体 ３１ 冷却装置 ３２ マーキングデバイス ３３ キャプスタン ３５ 巻き上げ装置 ３７ 着色材 ４０ 塗布装置 ４２ マニホールドヘッド ４４ パイプ支持部材 ４６ ノズル ５０ ノズル ５２ パイプ支持部材 ５８ 第２マニホールドヘッド ６０ 保護部材 ６２ エアシリンダー DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Twisted pair wire 21 Metal conductor 22 Metal conductor part 23 Insulated wire 24 Supply reel 25 Insulator line 26 Annealer 28 Extruder 30 Conductor 31 Cooling device 32 Marking device 33 Capstan 35 Hoisting device 37 Colorant 40 Coating device 42 Manifold head 44 Pipe Support member 46 Nozzle 50 Nozzle 52 Pipe support member 58 Second manifold head 60 Protective member 62 Air cylinder
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウェンデル グレン ナット アメリカ合衆国 30338 ジョージア ダンウッディー、ヴェルノン スプリン グス ドライヴ 5060 (72)発明者 ステファン テイラー ザーブ アメリカ合衆国 68028 ネブラスカ グレナ、アールアール ナンバー１ (56)参考文献 特開 平３−20914（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−142113（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−183622（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭56−42090（ＪＰ，Ｂ２) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Wendel Glenn Nat United States 30338 Georgia Dunwoody, Vernon Springing Drive 5060 (72) Inventor Stephen Taylor Saab United States 68028 Nebraska Grena, R.R. 1 (56) References JP Hei 3-20914 (JP, A) Japanese Utility Model Hei 1-142113 (JP, U) Japanese Utility Model Application Showa 57-183622 (JP, U) Japanese Patent Publication 56-42090 (JP, B2)
Claims (7)
縁材料と、当該絶縁材料の外表面に局限された着色材料
の表面層とからなる第１絶縁金属導体と、 金属導体と、当該金属導体を被覆する絶縁材料と、当該
絶縁材料の外表面に局限され前記第１絶縁金属導体と識
別可能な着色材料の表面層とからなり前記第１絶縁金属
導体と撚り合わされた第２絶縁金属導体とからなり、 各絶縁金属導体の着色材料の表面層が絶縁材料の外表面
に局限されることにより各絶縁金属導体の金属導体から
着色材料までの距離が最大化され、 前記第１絶縁金属導体の金属導体を被覆する絶縁材料お
よび付随する着色材料による識別可能マーキングの誘電
率は前記第２絶縁金属導体の金属導体を被覆する絶縁材
料および付随する着色材料による識別可能マーキングの
誘電率とほぼ等しく、 前記第１絶縁金属導体および前記第２絶縁金属導体が製
造ラインの単一工程で絶縁された金属導体の連続部分か
らなることを特徴とするツイストペア線。A first insulating metal conductor comprising a metal conductor, an insulating material covering the metal conductor, a surface layer of a coloring material localized on an outer surface of the insulating material; a metal conductor; A second insulated metal conductor twisted with the first insulated metal conductor, comprising an insulating material covering the conductor, and a surface layer of a coloring material localized on the outer surface of the insulating material and distinguishable from the first insulated metal conductor The distance from the metal conductor of each insulated metal conductor to the coloring material is maximized by confining the surface layer of the colored material of each insulated metal conductor to the outer surface of the insulating material; The dielectric constant of the identifiable marking by the insulating material covering the metal conductor of the second insulated metal and the accompanying coloring material is determined by the insulating material covering the metal conductor of the second insulated metal conductor and the identifiable marking by the accompanying coloring material A twisted pair wire, wherein the first insulated metal conductor and the second insulated metal conductor comprise a continuous portion of a metal conductor insulated in a single step of a production line.
金属導体と絶縁材料源の間に相対運動を引き起こしつ
つ、絶縁金属導体を形成するために金属導体の連続する
部分に絶縁材料を付着させるステップと、 絶縁金属導体の一部分とそれに連続する部分について、
前記一部分の金属導体の周りに付着した絶縁材料および
付随する着色材料による識別可能マーキングの誘電率が
前記連続する部分の金属導体の周りに付着した絶縁材料
および付随する着色材料による識別可能マーキングの誘
電率と等しくなるようにし、各絶縁金属導体の着色材料
の表面層が絶縁材料の外表面に局限されることにより各
絶縁金属導体の金属導体から着色材料までの距離が最大
化されるようにしながら、前記一部分を前記連続する部
分と識別可能にするステップと、 電気的に整合したツイストペア線を形成するために絶縁
金属導体の連続する部分を撚り合わせるステップとから
なることを特徴とするツイストペア線の製造方法。2. An insulating material is applied to a continuous portion of the metal conductor to form an insulated metal conductor, while causing relative movement between the metal conductor and the source of insulating material along a path of movement of the metal conductor along a central axis. Attaching, and a portion of the insulated metal conductor and a portion following the portion,
The dielectric constant of the identifiable marking by the insulating material and the accompanying coloring material attached around the metal conductor of the portion is the dielectric constant of the identifiable marking by the insulating material and the accompanying coloring material attached around the continuous portion of the metal conductor. Rate, and the distance from the metal conductor of each insulating metal conductor to the coloring material is maximized by confining the surface layer of the coloring material of each insulating metal conductor to the outer surface of the insulating material. Identifying the portion as distinct from the continuous portion, and twisting a continuous portion of the insulated metal conductor to form an electrically matched twisted pair wire. Production method.
に絶縁金属導体の第１部分に向けて第１着色材料のスプ
レーパターンを向きづけるステップと、 第２着色材料を絶縁金属導体の第１部分に連続する第２
部分に付着するように第２部分に向けて第２着色材料の
スプレーパターンを向きづけるステップと、 電気的に整合したペアを形成するために、表面着色した
絶縁金属導体の連続する２つの部分を撚り合わせるステ
ップとからなることを特徴とする請求項２の方法。3. The step of identifying comprises: directing a spray pattern of the first colored material toward the first portion of the insulated metal conductor such that the first colored material adheres to the first portion of the insulated metal conductor. A second coloring material continuous with the first portion of the insulated metal conductor.
Directing the spray pattern of the second colored material toward the second portion to adhere to the portion; and forming two successive portions of the surface colored insulated metal conductor to form an electrically matched pair. 3. The method of claim 2, comprising the step of twisting.
を占有し、複数のスプレーパターンのそれぞれの方向が
移動路に対して１００°ないし１３５°の角度であっ
て、複数のスプレーパターンは、移動路の周りに等角度
的に間隔づけられ、相対運動が引き起こされる際に絶縁
金属導体の意図しない振動を避けるように共働し、着色
材料は着色材料源から多岐管へ移動し、複数のスプレー
ノズルのそれぞれに分配されることを特徴とする請求項
３の方法。4. The method of claim 1, wherein each of the plurality of spray patterns occupies only a certain area of the plane, and the direction of each of the plurality of spray patterns is at an angle of 100 ° to 135 ° with respect to the moving path. The plurality of spray patterns are equiangularly spaced about the travel path and cooperate to avoid unintentional vibration of the insulated metal conductor when relative movement is caused, and the coloring material is 4. The method of claim 3 wherein the fluid is transferred to the manifold and distributed to each of the plurality of spray nozzles.
ンが、移動路に沿って配置された各多岐管に対応し、複
数のスプレーパターンがそれぞれ移動路に沿って間隔づ
けられ、第１の複数のスプレーパターンがそれぞれ、単
一平面内にあって、移動路に対して所定の角度であるこ
とを特徴とする請求項４の方法。5. The method of claim 1, wherein the first and second plurality of spray patterns correspond to respective manifolds disposed along the travel path, wherein the plurality of spray patterns are respectively spaced along the travel path. 5. The method of claim 4 wherein the plurality of spray patterns are each in a single plane and at a predetermined angle to the path of travel.
を有することを特徴とする請求項５の方法。6. The method of claim 5, wherein the second plurality of spray patterns has a conical shape.
絶縁金属導体の間の距離が変化可能であることを特徴と
する請求項４の方法。7. The point at which each spray pattern is released;
5. The method of claim 4, wherein the distance between the insulated metal conductors is variable.
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